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深入学习线程管理

news 2025/10/27 23:22:57

前言
线程启动
线程任务
线程结束
- 加入式
- 分离式

前言

总结一下多线程在开发中的应用，属于偏工程化的知识，因此不会有太多关于语法的介绍。但是作为c++11多线程的入门是完全没问题的。这里尽量不考虑源码和实现，而更关注实际应用，当然也希望能写的深入一点。
这一节主要有关头文件<thread>,相关知识参考：https://cppreference.cn/w/cpp/thread/thread

线程启动

当我们构造了 std::thread对象并为线程指定任务时，就会启动一个新的线程。每个std::thread对象都管理一个执行线程，并且每一个执行线程同一时间只能被一个std::thread对象管理，也就是说执行线程的所有权是可移动而不可复制的。

void do_some_work();
std::thread my_thread1(do_some_work); //传递一个函数，线程构造并启动执行do_some_work()
std::thread mymy_thread2;//无参构造，线程不会启动

当把函数对象传入到线程构造函数中时，如果传递了一个临时变量，而不是一个命名的变量；C++编译器会将其解析为函数声明，而不是类型对象的定义。

class background_task{public:void operator(){//...}
};
std::thread my_thread(background_task());

这里相当与声明了一个名为my_thread的函数，这个函数带有一个参数，返回一个std::thread对象的函数，而非启动了一个线程。
因此推荐使用花括号 {} 来构建对象。

线程任务

对于传参构建，我们需要传递给线程它要做的任务和参数：

template< class F, class... Args >
explicit thread( F&& f, Args&&... args );

对于启动的新线程来说，它会将提供的任务构造函数将传入的可调用对象和所有参数“移动”或“拷贝”到新线程独立拥有的内存中。具体流程是：

构造函数首先创建一系列 decay-copy 的 f 和 args...，意味着它会“衰减”掉引用和 cv 限定符（const, volatile），使函数和数组衰退为指针，并生成这些参数的副本。
对于左值参数，会调用其拷贝构造函数来创建副本；
对于右值参数，会调用其移动构造函数来“移动”资源，

这也就是说即使原来F中定义了参数传递方式为引用，在新线程中的操作也不会改变原始变量，
因此，如果希望线程函数直接使用原始对象，那么必须使用std::ref或std::cref来包装参数，或者也可以传递参数的地址然后通过解指针来操作，同时保证这些参数在线程的生命周期内是有效的，从而避免悬垂指针。

线程结束

在原始线程中成功创建并执行新线程后，新线程的执行进度、结束时机都将与主线程无关。先创建的线程，未必就先运行；新线程也未必就是在主线程结束之后。因此对于传递的引用和指针参数必须十分小心。这一节只做简单的引入。

加入式

如果新线程使用了原始线程中的某些资源，原始线程需要等待新线程结束，std::thread对象可以在原始线程中调用join()，这会将原始线程阻塞在此处，直到新线程结束。
此外，执行join() 还会显式要求操作系统在此处清理新线程的相关资源，而不是由操作系统自行决定。这也是为什么jion()只能调用一次。注意join() 不会清理目标线程中创建的线程局部存储，这是由线程自身完成。